Question

11．空氣中氧氣含量測定的經典賞析．
教材中介紹了拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分（實驗裝置如圖）．

（1）寫出汞與氧氣反應的文字表達式：汞+氧氣$\stackrel{加熱}{→}$氧化汞．
（2）本實驗中選擇使用汞的優點有：
①汞在加熱的條件下，只和氧氣反應．
②汞為液態，在汞槽中起到液封的作用，并能直接用來測量反應器內空氣體積的變化．
③生成的氧化汞分解又能得到汞和氧氣中，把得到的氧氣加到剩下的4/5體積的氣體中，結果所得氣體跟空氣的性質完全一樣．
根據資料卡片，請再補充本實驗使用汞的兩個優點，并說明依據．
④汞的沸點較低，汞蒸氣與氧氣反應比較充分，能將密閉裝置內空氣中的氧氣幾乎耗盡．
⑤氧化汞的密度小于汞，且不溶于汞，因此易與汞分離．
（3）通過實驗，拉瓦錫得出了空氣由氧氣和氮氣組成，其中氧氣約占空氣總體積1/5的結論．請根據現在的認識，對此結論予以補充．空氣的成分按體積計大約是：氧氣21%、氮氣78%、稀有氣體等其他成分1%．

Answer 1

分析 （1）根據反應的基本原理以及化學方程式的寫法來分析；
（2）根據汞的性質來分析解答；
（3）結合現有空氣的知識補充．

解答 解：（1）在加熱的條件下，汞與氧氣反應生成氧化汞；故填：汞+氧氣$\stackrel{加熱}{→}$氧化汞；
（2）根據資料卡片可知：汞的沸點較低，汞蒸氣與氧氣反應比較充分，能將密閉裝置內空氣中的氧氣幾乎耗盡；氧化汞的密度小于汞，且不溶于汞，因此易與汞分離；故填：④汞的沸點較低，汞蒸氣與氧氣反應比較充分，能將密閉裝置內空氣中的氧氣幾乎耗盡；⑤氧化汞的密度小于汞，且不溶于汞，因此易與汞分離．（其他合理答案均給分）；
（3）通過實驗，拉瓦錫得出了空氣由氧氣和氮氣組成，其中氧氣約占空氣總體積1/5的結論．目前，已經準確地測定了空氣的成分，空氣的成分按體積計大約是：氧氣21%、氮氣78%、稀有氣體等其他成分1%；故填：空氣的成分按體積計大約是：氧氣21%、氮氣78%、稀有氣體等其他成分1%．

點評 本考點是測定氧氣在空氣中的體積分數，屬于實驗方法和過程的探究．這類探究實驗要具體問題具體分析，根據設計的步驟中不同的現象去思考、去探究，從而回答題目給出的問題．本考點主要出現在填空題和實驗題中．